Ключевые выводы

  • Delegated Proof of Stake (DPoS) — это механизм консенсуса в блокчейне, при котором держатели токенов голосуют за небольшой набор делегатов, отвечающих за валидацию транзакций и создание новых блоков.

  • DPoS был создан в 2014 году Дэниелом Ларимером. Ранние реализации включали BitShares, Steem и Lisk. Более современные сети в стиле DPoS включают TRON (27 Super Representatives) и EOS (21 block producers).

  • Главное преимущество DPoS — высокая производительность: небольшой, заранее известный набор валидаторов может обеспечивать быстрое время блоков (часто менее трёх секунд) и высокую пропускную способность транзакций по сравнению с Proof of Work или стандартным Proof of Stake.

  • Основной компромисс — централизация: власть сосредоточена в небольшом числе избранных делегатов, а апатия избирателей со временем может закреплять существующих валидаторов.

  • DPoS следует отличать от родственных, но иных механизмов, таких как Nominated Proof of Stake (используется в Polkadot) и Ouroboros PoS (используется в Cardano): они включают делегирование стейка, но используют разные модели безопасности.

Binance Academy courses banner

Введение

Delegated Proof of Stake (DPoS) — это механизм консенсуса, используемый некоторыми блокчейн-сетями для достижения согласия о состоянии реестра без энергозатратности майнинга Proof of Work. Он расширяет базовую модель Proof of Stake, вводя представительный уровень голосования: вместо того чтобы потенциально все держатели токенов выбирались в качестве валидаторов, заинтересованные стороны голосуют за меньшую группу избранных делегатов, которые обрабатывают создание блоков от их имени.

Чтобы понять DPoS, полезно сначала разобраться в двух консенсусных механизмах, которые были до него, и в том, какие компромиссы каждый из них подразумевает.

Proof of Work

Proof of Work (PoW) — это исходный алгоритм консенсуса блокчейна, впервые реализованный в Bitcoin. В системе PoW майнеры соревнуются, решая вычислительно сложную криптографическую задачу. Майнер, который первым найдёт действительное решение, получает право добавить следующий блок в цепочку и получает вознаграждение за блок, а также комиссию за транзакции.

Это соревнование обеспечивает сильные гарантии безопасности: чтобы переписать цепочку, атакующему нужно обогнать суммарную вычислительную мощность честных майнеров. Однако PoW требует значительных постоянных затрат энергии и специализированного оборудования (ASIC). Кроме того, он обрабатывает транзакции относительно медленно: в Bitcoin в среднем один блок появляется примерно каждые десять минут. Эти ограничения стимулировали развитие альтернативных подходов к консенсусу.

Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) заменяет энергоёмкий процесс майнинга экономическим требованием — размещением стейка. Валидаторы блокируют определённое количество нативной криптовалюты сети в качестве залога. Затем протокол выбирает валидаторов для предложения и подтверждения новых блоков, обычно с весом, пропорциональным размеру их стейка. Успешная атака потребовала бы от атакующего приобрести и застейкать большую долю от общего предложения монет, что на крупных сетях оказывается слишком дорого.

PoS значительно более энергоэффективен, чем PoW, и в целом достигает более быстрой финальности транзакций. Переход Ethereum на Proof of Stake в сентябре 2022 года вывел PoS в мейнстрим как жизнеспособную альтернативу для крупных, высокозначимых сетей. Стандартный PoS всё ещё может быть относительно медленным по количеству транзакций в секунду — и это одна из проблем, которую DPoS был призван решить.

Как работает Delegated Proof of Stake

DPoS был разработан Дэниелом Ларимером в 2014 году. Вместо того чтобы позволять всем застейк-участникам потенциально участвовать в создании блоков, DPoS использует систему голосования для выбора фиксированного небольшого набора делегатов (также называемых свидетелями, block producers или Super Representatives в зависимости от сети). Эти избранные делегаты по очереди создают блоки по заранее запланированной схеме «круг за кругом» (round-robin), а не конкурируют случайным образом или через лотерею.

Сила голоса каждого держателя токенов пропорциональна количеству токенов, которыми он располагает. Делегаты обычно делятся частью вознаграждений за блоки с поддержавшими их избирателями, создавая стимул для участия держателей в выборах. Поскольку активный набор валидаторов небольшой и известен заранее, сети DPoS могут достигать быстрых времен блоков, часто существенно меньше трёх секунд, и высокой масштабируемости блокчейна по сравнению с PoW или стандартным PoS.

Подотчётность встроена в систему: если делегат работает плохо, ведёт себя недобросовестно или часто уходит офлайн, держатели токенов могут исключить его голосованием и заменить другим кандидатом. Это создаёт репутационный стимул для делегатов действовать честно и поддерживать высокий уровень доступности.

Заметные сети DPoS

Первые реализации DPoS включали BitShares (первая работающая цепочка DPoS), Steem (социальная медиа-платформа), Lisk и Ark. TRON использует вариант с 27 избранными Super Representatives, а EOS использует 21 активного block producer. Sui — более новая сеть смарт-контрактов с высокой производительностью, запущенная в 2023 году, применяет механизм выбора валидаторов в духе DPoS в сочетании с параллельной архитектурой исполнения, рассчитанной на очень высокую пропускную способность.

Плюсы и минусы DPoS

Преимущества

Главное преимущество DPoS — производительность. Ограничив активный набор валидаторов небольшой, предсказуемой группой, сеть может быстро финализировать блоки и обрабатывать намного больше транзакций в секунду, чем PoW или многие реализации PoS. Это делает DPoS подходящим для приложений, которым требуется высокая пропускная способность, например социальные медиа, игры или высокочастотные децентрализованные биржи. DPoS также очень энергоэффективен, как и PoS, поскольку в нём нет конкурентного майнинга.

Структуру управления также можно рассматривать как преимущество: у держателей токенов есть прямой механизм влияния на то, кто будет валидировать сеть, и они могут удалять плохо работающих делегатов без необходимости хардфорка.

Недостатки

Основная критика DPoS — централизация. Поскольку в большинстве сетей активны лишь от 21 до 101 валидатора, власть сосредоточена в относительно небольшой группе. Это создаёт риск сговора среди топ-делегатов и может сделать сеть более уязвимой к скоординированным атакам, чем PoW-блокчейны с тысячами майнеров. На практике апатия избирателей — задокументированная проблема: многие держатели токенов не участвуют активно в выборах, из-за чего «закрепляются» хорошо известные валидаторы и снижается эффективность механизма подотчётности.

Некоторые критики утверждают, что поскольку в большинстве систем DPoS наказания за недобросовестное поведение в основном репутационные (потеря голосов и вознаграждений), а не связаны с уничтожением застейканного капитала (как в PoS-системах с slashing), то стимулы к безопасности слабее.

DPoS и связанные механизмы

Стоит различать классический DPoS (как используется в EOS и TRON) и родственные, но иные механизмы. Polkadot использует Nominated Proof of Stake (NPoS), где номинаторы поддерживают валидаторов своими средствами, а алгоритм выбирает активный набор для максимизации децентрализации. Cardano использует Ouroboros — протокол PoS, в котором пользователи делегируют средства стейк-пулам, а лидеры пулов выбираются вероятностно в зависимости от объёма стейка. Оба подхода включают делегирование, но имеют разные механизмы выборов и модели безопасности по сравнению с DPoS в стиле Ларимера.

Часто задаваемые вопросы

Что такое делегат в DPoS?

В системе DPoS делегат (также называемый в зависимости от сети witness, block producer или Super Representative) — это участник, избранный держателями токенов для валидации транзакций и создания новых блоков от имени более широкого сообщества. Делегаты по очереди создают блоки в заранее запланированной последовательности и обычно делятся частью вознаграждений за блоки с избирателями, поддержавшими их избрание.

Как работает голосование в DPoS?

Держатели токенов используют застейканные токены как силу голоса, и каждый токен обычно соответствует одному голосу. Они могут голосовать за одного или нескольких кандидатов-делегатов, а кандидаты с наибольшим суммарным числом голосов становятся активным набором валидаторов. Количество активных делегатов фиксировано для каждой сети (например, 21 в EOS или 27 в TRON). Выборы непрерывны: держатели токенов могут менять свои голоса в любое время, а делегаты могут быть заменены, если их число голосов падает ниже, чем у конкурента.

DPoS более централизован, чем PoS?

Классический DPoS в целом считается более централизованным, чем стандартный Proof of Stake, потому что создание блоков сосредоточено в очень небольшом числе избранных делегатов (обычно от 21 до 101) по сравнению с PoS-сетями, где могут участвовать сотни или тысячи валидаторов. Этот компромисс намеренный: меньший набор валидаторов позволяет быстрее достигать консенсуса и повышать пропускную способность. Насколько приемлема такая централизация — зависит от целей проектирования сети и сценария использования.

Какие блокчейны используют DPoS?

К классическим сетям в стиле DPoS относятся BitShares (первая), EOS (21 блок-производитель), TRON (27 Super Representatives), Lisk (101 делегат), Steem, Hive и Ark. Более новые сети, например Sui, используют механизмы, вдохновлённые DPoS, в сочетании с другими оптимизациями производительности. Некоторые сети, включая Polkadot и Cardano, включают элементы делегирования стейка, но используют отличающиеся протоколы консенсуса, которые отличаются от DPoS в стиле Ларимера.

В чём разница между DPoS и PoS?

В стандартном Proof of Stake валидаторы обычно выбираются вероятностно в зависимости от размера их стейка, а активный набор валидаторов может быть довольно большим. В DPoS держатели токенов голосуют за избрание фиксированного небольшого набора делегатов, которые отвечают за создание всех блоков. DPoS меняет часть децентрализации на значительно более высокую пропускную способность транзакций и более быстрые времена блоков. PoS-системы с механизмами slashing также, как правило, предусматривают более сильные экономические штрафы за недобросовестное поведение, чем многие реализации DPoS.

Итоговые мысли

Delegated Proof of Stake (DPoS) был разработан как способ достигать высокой пропускной способности транзакций и быстрой финальности при сохранении энергоэффективности стейк-основанного консенсуса. Это достигается тем, что создание блоков концентрируется в небольшой группе избранных делегатов, ответственных перед держателями токенов через непрерывный механизм голосования. Компромисс заключается в более высокой степени централизации по сравнению с крупными наборами валидаторов. DPoS остаётся активной областью разработки блокчейнов: новые сети адаптируют его ключевые принципы в сочетании с другими инновациями в производительности и безопасности.

Дополнительное чтение

  • Proof of Work Explained

  • Proof of Stake Explained

  • Объяснение гибридного консенсуса PoW/PoS

  • Масштабируемость блокчейна, сайдчейны и платёжные каналы

  • Ethereum на Proof of Stake: что нужно знать держателям Ethereum


Отказ от ответственности: представленный материал предоставляется вам «как есть» только для общей информации и/или в образовательных целях, без каких-либо заявлений или гарантий. Это не следует воспринимать как финансовый, юридический или иной профессиональный совет, а также материал не предназначен для рекомендации покупки каких-либо конкретных продуктов или услуг. Вам следует обратиться за собственными консультациями к соответствующим профессиональным специалистам. Если контент предоставлен третьим лицом, обратите внимание, что высказанные в нём взгляды принадлежат этому третьему лицу и не обязательно отражают позицию Binance Academy. Цены на цифровые активы могут быть волатильными. Стоимость ваших инвестиций может как снижаться, так и расти, и вы можете не вернуть вложенную сумму. Вы несёте полную ответственность за свои инвестиционные решения, и Binance Academy не несёт ответственности за любые убытки, которые вы можете понести. Для получения дополнительной информации см. наши Условия использования, Предупреждение о рисках и Условия Binance Academy.